Когда дело доходит до селекции лучших сортов пшеницы, часто, хотя мы стремимся ввести желаемые гены, например, повышающие урожайность; они могут появиться вместе с менее востребованными генами, чем ослабить некоторые другие жизненно важные функции растений.
Это известно как сопротивление связи, и это то, что трудно сломать, особенно в культурах, которые демонстрируют относительно низкие скорости рекомбинации. Целью элитных сортов пшеницы является стабильное сочетание желаемых генов.
Одним из способов разъединения этих связанных областей является рекомбинация, процесс генетической перетасовки, при котором сегменты парных хромосом обмениваются в результате перекрестных событий. Другим процессом, который может иметь аналогичный эффект при разрыве сцепления, является «генная конверсия», при которой одна версия гена (аллель) преобразуется в другую во время восстановления двухцепочечного разрыва ДНК.
До сих пор относительно мало было известно о генах, которые контролируют полногеномную конверсию генов или высокий уровень генной конверсии у пшеницы. Это последнее исследование, опубликованное в журнале Genome Biology под руководством группы Энтони Холла из EI, представляет собой положительный шаг на пути к преодолению отсутствия рекомбинации как ограничения усилий по разведению..
Данные, полученные с помощью подхода, основанного на генотипировании, позволили команде идентифицировать ген ReqQ, который, как было экспериментально подтверждено, участвует в конверсии генов и частоте кроссовера - первый в своем роде, идентифицированный на сегодняшний день у растений.
Этот ген, геликаза (существенная во время репликации ДНК для разделения двухцепочечной спирали на одноцепочечную, что позволяет копировать каждую цепь), а также другие гены, идентифицированные в ходе этого процесса, могут быть использованы для разрыва связи-перетаскивания. в будущих усилиях по селекции пшеницы.
Команда изучила ряд гибридных сортов пшеницы, сравнив их генотип с генотипом родителей. Таким образом, они смогли обнаружить множество перекрестных событий, указывающих на рекомбинацию генов.
Кроме того, благодаря достижениям в нашем понимании генома пшеницы благодаря работе в таких институтах, как EI, команда также смогла идентифицировать события генной конверсии, которые ранее игнорировались как ошибки. Одним важным открытием было то, что конверсия генов более распространена и имеет гораздо больший размер у пшеницы, чем у других проанализированных данных о растениях.
Профессор Энтони Холл, руководивший проектом, сказал: «Работа знаменует собой новый рубеж в исследованиях пшеницы. За последние несколько лет были достигнуты огромные успехи в создании богатых данными ресурсов пшеницы. В этом исследовании используются данные подталкивает биологию к переходу от нового фенотипа, положения в геноме, гена и проверки гена - всего в пшенице, используя только существующие данные - всего за три месяца. Ген и фенотип будут иметь огромное значение для селекционеров пшеницы; ускорение конвейера размножения."